RU2291320C2

RU2291320C2 - Two-stage liquid-ring machine

Info

Publication number: RU2291320C2
Application number: RU2004130045/06A
Authority: RU
Inventors: Юрий Валентинович Воробьев (RU); Юрий Валентинович Воробьев; Александр Викторович Волков (RU); Александр Викторович Волков; Владимир Александрович Максимов (RU); Владимир Александрович Максимов; Виктор Владимирович Попов (RU); Виктор Владимирович Попов; Юрий Викторович Родионов (RU); Юрий Викторович Родионов; Михаил Михайлович Свиридов (RU); Михаил Михайлович Свиридов
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2007-01-10
Also published as: RU2004130045A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pumps and compressors.

SUBSTANCE: proposed two-stage liquid-ring machine has first and second stage housing separated by intermediate chamber. Shafts are installed in housing with eccentricity and are provided with fitted-on impellers of first and second stages and end face covers with suction and delivery ports. Impellers of first and second stages are of equal diameters. Shaft of first stage passes through hollow shaft of second stage. Ends of shafts are coupled by train in form of two-step reduction gear providing different angular velocities on periphery of impellers. Proposed two-stage liquid-ring machine provides optimum ratio of peripheral speeds of impellers.

EFFECT: increased capacity and improved efficiency of machine.

1 dwg

Description

Изобретение относится к насосо-компрессоростроению и позволяет повысить производительность и коэффициент полезного действия двухступенчатых жидкостно-кольцевых машин.The invention relates to a pump-compressor industry and can improve productivity and efficiency of two-stage liquid-ring machines.

Аналогом является двухступенчатая жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпус, торцовые крышки с нагнетательными и всасывающими окнами для газовой среды, два рабочих колеса с лопатками, расположенные в корпусе с эксцентриситетом (Е.С.Фролов и др., Механические вакуумные насосы, Москва, Машиностроение, 1989, с.192).An analog is a two-stage liquid-ring machine containing a housing, end caps with discharge and suction windows for a gaseous medium, two impellers with vanes located in a housing with an eccentricity (E.S. Frolov et al., Mechanical vacuum pumps, Moscow, Mechanical Engineering , 1989, p. 192).

Недостатком приведенной конструкции двухступенчатой жидкостно-кольцевой машины является низкий коэффициент полезного действия.The disadvantage of the design of a two-stage liquid-ring machine is the low efficiency.

Прототипом является двухступенчатая жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпуса первой и второй ступеней, разделенные промежуточной камерой, торцовые крышки с нагнетательными и всасывающими окнами для газовой среды, два рабочих колеса с лопатками различного диаметра, расположенные в корпусе с эксцентриситетом (см. В.Хлумский, Ротационные компрессоры и вакуум-насосы, Москва, Машиностроение, 1971, с.59, рис.43).The prototype is a two-stage liquid-ring machine containing first and second stage housings separated by an intermediate chamber, end caps with discharge and suction windows for a gaseous medium, two impellers with vanes of different diameters, located in a case with an eccentricity (see V. Khlumsky, Rotary compressors and vacuum pumps, Moscow, Mechanical Engineering, 1971, p. 59, Fig. 43).

Недостатком приведенной конструкции является неоптимальное соотношение окружных скоростей на периферии рабочих колес и как следствие низкая производительность и коэффициент полезного действия двухступенчатой жидкостно-кольцевой машины.The disadvantage of this design is the non-optimal ratio of peripheral speeds on the periphery of the impellers and, as a result, low productivity and efficiency of a two-stage liquid-ring machine.

Известно (Е.С.Фролов и др., Механические вакуумные насосы, Москва, Машиностроение, 1989, с.192), что при проектировании двухступенчатых жидкостно-кольцевых машин окружную скорость на периферии рабочего колеса первой ступени u₁(м/c) следует выбирать минимальной, исходя из условия получения устойчивого жидкостного кольца, а оптимальное отношение скоростей u₂/u₁=1,15...1,35 (u₂ - окружная скорость на периферии рабочего колеса второй ступени, м/с).It is known (E.S. Frolov et al., Mechanical vacuum pumps, Moscow, Engineering, 1989, p.192) that when designing two-stage liquid-ring machines, the peripheral speed at the periphery of the impeller of the first stage u ₁ (m / s) follows choose the minimum, based on the conditions for obtaining a stable liquid ring, and the optimal ratio of speeds u ₂ / u ₁ = 1.15 ... 1.35 (u ₂ is the peripheral speed on the periphery of the impeller of the second stage, m / s).

Техническая задача - создание конструкции двухступенчатой жидкостно-кольцевой машины с одинаковыми диаметрами рабочих колес первой и второй ступени, вращающихся с оптимальными соотношением угловых скоростей, приводящим к увеличению производительности и коэффициента полезного действия.The technical task is to create the design of a two-stage liquid-ring machine with the same diameters of the impellers of the first and second stages, rotating with the optimal ratio of angular velocities, leading to an increase in productivity and efficiency.

Решение технической задачи заключается в том, что в двухступенчатой жидкостно-кольцевой машине, содержащей разделенные промежуточной камерой корпуса первой и второй ступеней, в которых с эксцентриситетом расположены валы с установленными на них рабочими колесами первой и второй ступеней, а также торцовые крышки с всасывающими и нагнетательными окнами, согласно изобретению, рабочие колеса первой и второй ступени имеют одинаковые диаметры, вал первой ступени проходит через вал, выполненный полым, второй ступени, хвостовики валов связаны передачей в виде двухступенчатого редуктора, обеспечивающего различные угловые скорости на периферии рабочих колес.The solution to the technical problem lies in the fact that in a two-stage liquid-ring machine containing housings of the first and second stages separated by an intermediate chamber, in which shafts with impellers of the first and second stages mounted on them are located with eccentricity, as well as end caps with suction and discharge windows, according to the invention, the impellers of the first and second stages have the same diameters, the shaft of the first stage passes through the shaft made hollow, the second stage, the shaft shafts are connected transmission in the form of a two-stage gearbox providing high angular velocity at the periphery of the impeller.

На чертеже изображена двухступенчатая жидкостно-кольцевая машина. Двухступенчатая жидкостно-кольцевая машина содержит корпуса 1, 2 первой и второй ступени, соответственно, разделенные промежуточной камерой 3, в которых с эксцентриситетом расположены вал 4 и полый вал 5 с установленными на них рабочими колесами 6, 7 первой и второй ступени, соответственно, а также торцовые крышки 8, 9 со всасывающими и нагнетательными окнами, причем вал первой ступени проходит через полый вал второй ступени, хвостовики которых связаны передачей в виде двухступенчатого редуктора 10.The drawing shows a two-stage liquid ring machine. The two-stage liquid-ring machine contains the bodies 1, 2 of the first and second stages, respectively, separated by an intermediate chamber 3, in which the shaft 4 and the hollow shaft 5 are located with eccentricity with the impellers 6, 7 of the first and second stages mounted, respectively, and also end caps 8, 9 with suction and discharge windows, and the shaft of the first stage passes through the hollow shaft of the second stage, the shanks of which are connected by transmission in the form of a two-stage gearbox 10.

Конструкция работает следующим образом.The design works as follows.

При вращении вала 4 полый вал 5 за счет двухступенчатого редуктора 9 получает необходимую угловую скорость, жестко связанные с ними рабочие колеса 6 и 7, отбрасывая центробежными силами жидкость к внутренним поверхностям корпусов 1 и 2, образуют жидкостные кольца, при этом газовая среда последовательно проходит через всасывающие и нагнетательные окна первой и второй ступени, расположенные в торцовых крышках 8, 9 и промежуточной камере 3. Достижение различия в угловых скоростях на периферии рабочих колес 6, 7 первой и второй ступеней приводит к повышению производительности и коэффициента полезного действия двухступенчатой жидкостно-кольцевой машины.When the shaft 4 is rotated, the hollow shaft 5, due to the two-stage gearbox 9, obtains the necessary angular velocity, the impellers 6 and 7 are rigidly connected with them, dropping the liquid to the inner surfaces of the housings 1 and 2 by centrifugal forces, forming liquid rings, while the gas medium passes through suction and discharge windows of the first and second stages located in the end caps 8, 9 and the intermediate chamber 3. Achieving a difference in angular velocities at the periphery of the impellers 6, 7 of the first and second stages leads to Accelerating productivity and efficiency of the two-stage liquid ring machine.

Claims

A two-stage liquid ring machine, comprising first and second stage housings separated by an intermediate chamber, in which shafts are located with eccentricity with first and second stage impellers mounted on them, as well as end caps with suction and discharge windows, characterized in that the first impellers and the second stage have the same diameters, the shaft of the first stage passes through the hollow shaft, the second stage, the shaft shafts are connected by transmission in the form of a two-stage gearbox, ensuring different angular velocities at the periphery of the impellers.